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使用48L256和STM32F446RE实现准确的数据分析,无数据丢失

不间断的卓越

EERAM 3 Click with Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

已发布 10月 08, 2024

点击板

EERAM 3 Click

开发板

Nucleo 64 with STM32F446RE MCU

编译器

NECTO Studio

微控制器单元

STM32F446RE

通过集成串行EERAM来存储加密密钥、安全启动信息和身份验证凭证,以确保更高的防止未经授权访问的保护。

A

A

硬件概览

它是如何工作的?

EERAM 3 Click基于48L256,这是一款SPI非易失性EERAM存储器IC,由Microchip设计,用于在电源中断时保留数据。用户可以将此Click板™视为一个完全对称的读/写SRAM:它允许对称的读写,并且对单元使用没有限制。它的结构是每个存储单元中都有EEPROM备份的256-Kbit SRAM,SRAM组织为32,768x8位。48L256规定了100,000次耐久循环,并具有至少10年的数据保留时间,使其能够无限制地读取/写入内存。备份的EEPROM对用户是不可见的,用户无法独立访问。48L256包含检测VCC电压下降到某个阈值以下的电路,切断其与外部环境的连接,并将所有SRAM数据转移到每个单元的

EEPROM部分以进行保存。当VCC恢复时,电路会自动将数据返回到SRAM,用户可以继续使用相同的数据集与SRAM进行交互。48L256通过标准SPI接口与MCU通信,该接口支持高达66MHz的时钟速度,并支持两种最常见的SPI模式 - SPI模式0和3,并由适当的电压电平转换器进行适当的逻辑电压电平转换。VCC逻辑电平为TXB0106的一侧提供所需的参考电压,TXB0106是一个6位双向电平转换器和电压转换器,具有自动方向感应功能,来自德州仪器。在电平转换器的另一侧,参考电压取自3.3V mikroBUS™电源轨。该Click板™的另一个特点是可配置的HOLD功能,标记为HLD并路由到

mikroBUS™插座的INT引脚。HLD引脚在串行序列进行到一半时暂停向48L256的传输,而无需重新传输整个序列。任何时候不使用此功能时,必须将其保持在高电平。一旦设备被选中并且串行序列正在进行中,可以将HLD引脚拉低以暂停进一步的串行通信而不重置串行序列。此Click板™可以通过VCC SEL跳线选择3.3V或5V逻辑电压电平,从而使具有3.3V和5V能力的MCU能够正确使用通信线路。此外,该Click板™配备了一个包含易于使用的函数和示例代码的库,可作为进一步开发的参考。

EERAM 3 Click top side image
EERAM 3 Click bottom side image

功能概述

开发板

Nucleo-64 搭载 STM32F446RE MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno

V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效

和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。

Nucleo 64 with STM32F446RE MCU double side image

微控制器概述 

MCU卡片 / MCU

default

建筑

ARM Cortex-M4

MCU 内存 (KB)

512

硅供应商

STMicroelectronics

引脚数

64

RAM (字节)

131072

你完善了我!

配件

Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。

Click Shield for Nucleo-64 accessories 1 image

使用的MCU引脚

mikroBUS™映射器

NC
NC
AN
NC
NC
RST
SPI Chip Select
PB12
CS
SPI Clock
PB3
SCK
SPI Data OUT
PB4
MISO
SPI Data IN
PB5
MOSI
Power Supply
3.3V
3.3V
Ground
GND
GND
NC
NC
PWM
Data Transfer Pause
PC14
INT
NC
NC
TX
NC
NC
RX
NC
NC
SCL
NC
NC
SDA
Power Supply
5V
5V
Ground
GND
GND
1

“仔细看看!”

原理图

EERAM 3 Click Schematic schematic

一步一步来

项目组装

Click Shield for Nucleo-64 front image hardware assembly

从选择您的开发板和Click板™开始。以Nucleo 64 with STM32F446RE MCU作为您的开发板开始。

Click Shield for Nucleo-64 front image hardware assembly
Nucleo 64 with STM32F401RE MCU front image hardware assembly
EEPROM 13 Click front image hardware assembly
Prog-cut hardware assembly
Nucleo-64 with STM32XXX MCU MB 1 Mini B Conn - upright/background hardware assembly
Necto image step 2 hardware assembly
Necto image step 3 hardware assembly
Necto image step 4 hardware assembly
Necto image step 5 hardware assembly
Necto image step 6 hardware assembly
Clicker 4 for STM32F4 HA MCU Step hardware assembly
Necto No Display image step 8 hardware assembly
Necto image step 9 hardware assembly
Necto image step 10 hardware assembly
Debug Image Necto Step hardware assembly

实时跟踪您的结果

通过调试模式的应用程序输出

1. 一旦代码示例加载完成,按下 "DEBUG" 按钮将启动构建过程,并将其编程到创建的设置上,然后进入调试模式。

2. 编程完成后,IDE 中将出现一个带有各种操作按钮的标题。点击绿色的 "PLAY" 按钮开始读取通过 Click board™ 获得的结果。获得的结果将在 "Application Output" 标签中显示。

DEBUG_Application_Output

软件支持

库描述

该库包含 EERAM 3 Click 驱动程序的 API。

关键功能:

  • eeram3_memory_secure_write - 该功能从选定的内存地址开始,安全地写入所需数量的数据字节

  • eeram3_memory_secure_read - 该功能从选定的内存地址开始,安全地读取所需数量的数据字节

  • eeram3_set_block_protection - 该功能设置状态寄存器的块保护位

开源

代码示例

这个示例可以在 NECTO Studio 中找到。欢迎下载代码,或者您也可以复制下面的代码。

/*!
 * @file main.c
 * @brief EERAM3 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of EERAM 3 click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Writes a desired number of bytes to the memory and then verifies that it's written correctly
 * by reading from the same memory location and displaying the memory content on the USB UART.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "eeram3.h"

#define DEMO_TEXT_MESSAGE           "MikroE - EERAM 3 click board"
#define STARTING_ADDRESS            0x1000 

static eeram3_t eeram3;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;        /**< Logger config object. */
    eeram3_cfg_t eeram3_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    eeram3_cfg_setup( &eeram3_cfg );
    EERAM3_MAP_MIKROBUS( eeram3_cfg, MIKROBUS_1 );
    
    if ( SPI_MASTER_ERROR == eeram3_init( &eeram3, &eeram3_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );
        for ( ; ; );
    }
    eeram3_default_cfg ( &eeram3 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    uint8_t data_buf[ 64 ] = { 0 };
    if ( EERAM3_OK == eeram3_memory_secure_write ( &eeram3, STARTING_ADDRESS, 
                                                   DEMO_TEXT_MESSAGE, strlen ( DEMO_TEXT_MESSAGE ) ) )
    {
        log_printf ( &logger, "Data written to address 0x%.4X: %s\r\n", ( uint16_t ) STARTING_ADDRESS, 
                                                                          ( char * ) DEMO_TEXT_MESSAGE );
    }
    Delay_ms ( 100 );

    if ( EERAM3_OK == eeram3_memory_secure_read ( &eeram3, STARTING_ADDRESS, 
                                                  data_buf, strlen ( DEMO_TEXT_MESSAGE ) ) )
    {
        log_printf ( &logger, "Data read from address 0x%.4X: %s\r\n\n", ( uint16_t ) STARTING_ADDRESS, 
                                                                                      data_buf );
    }
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END
/*!
 * @file main.c
 * @brief EERAM3 Click example
 *
 * # Description
 * This example demonstrates the use of EERAM 3 click board.
 *
 * The demo application is composed of two sections :
 *
 * ## Application Init
 * Initializes the driver and performs the click default configuration.
 *
 * ## Application Task
 * Writes a desired number of bytes to the memory and then verifies that it's written correctly
 * by reading from the same memory location and displaying the memory content on the USB UART.
 *
 * @author Stefan Filipovic
 *
 */

#include "board.h"
#include "log.h"
#include "eeram3.h"

#define DEMO_TEXT_MESSAGE           "MikroE - EERAM 3 click board"
#define STARTING_ADDRESS            0x1000 

static eeram3_t eeram3;
static log_t logger;

void application_init ( void )
{
    log_cfg_t log_cfg;        /**< Logger config object. */
    eeram3_cfg_t eeram3_cfg;  /**< Click config object. */

    /** 
     * Logger initialization.
     * Default baud rate: 115200
     * Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
     * @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX 
     * are defined as HAL_PIN_NC, you will 
     * need to define them manually for log to work. 
     * See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
     */
    LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
    log_init( &logger, &log_cfg );
    log_info( &logger, " Application Init " );

    // Click initialization.
    eeram3_cfg_setup( &eeram3_cfg );
    EERAM3_MAP_MIKROBUS( eeram3_cfg, MIKROBUS_1 );
    
    if ( SPI_MASTER_ERROR == eeram3_init( &eeram3, &eeram3_cfg ) )
    {
        log_error( &logger, " Application Init Error. " );
        log_info( &logger, " Please, run program again... " );
        for ( ; ; );
    }
    eeram3_default_cfg ( &eeram3 );
    log_info( &logger, " Application Task " );
}

void application_task ( void )
{
    uint8_t data_buf[ 64 ] = { 0 };
    if ( EERAM3_OK == eeram3_memory_secure_write ( &eeram3, STARTING_ADDRESS, 
                                                   DEMO_TEXT_MESSAGE, strlen ( DEMO_TEXT_MESSAGE ) ) )
    {
        log_printf ( &logger, "Data written to address 0x%.4X: %s\r\n", ( uint16_t ) STARTING_ADDRESS, 
                                                                          ( char * ) DEMO_TEXT_MESSAGE );
    }
    Delay_ms ( 100 );

    if ( EERAM3_OK == eeram3_memory_secure_read ( &eeram3, STARTING_ADDRESS, 
                                                  data_buf, strlen ( DEMO_TEXT_MESSAGE ) ) )
    {
        log_printf ( &logger, "Data read from address 0x%.4X: %s\r\n\n", ( uint16_t ) STARTING_ADDRESS, 
                                                                                      data_buf );
    }
    Delay_ms ( 1000 );
}

int main ( void ) 
{
    /* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
    #ifdef PREINIT_SUPPORTED
    preinit();
    #endif
    
    application_init( );
    
    for ( ; ; ) 
    {
        application_task( );
    }

    return 0;
}

// ------------------------------------------------------------------------ END

额外支持

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